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        淺論OBE 導(dǎo)向下的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的更新與改進(jìn)

        2017-07-31 21:52:40陳永琴崔傳貞李團(tuán)結(jié)段清娟張國(guó)淵
        陜西教育·高教版 2017年1期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)模式

        陳永琴崔傳貞李團(tuán)結(jié)段清娟張國(guó)淵

        淺論OBE 導(dǎo)向下的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的更新與改進(jìn)

        陳永琴崔傳貞李團(tuán)結(jié)段清娟張國(guó)淵

        產(chǎn)出導(dǎo)向(OBE)教學(xué)模式要求以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),本文以學(xué)生達(dá)到出口要求為教學(xué)最終目標(biāo),分別從教學(xué)內(nèi)容完善、教學(xué)過程的重視、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式的改革等方面著手,努力把學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用結(jié)合起來,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性,把傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力融為一體。

        OBE 教學(xué)內(nèi)容 創(chuàng)設(shè)情境 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

        項(xiàng)目支持:西安電子科技大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目。

        引言

        《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是大學(xué)生從基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)過渡到研究具體復(fù)雜工程問題的紐帶,通過本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生掌握通用零部件的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法,掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,并具有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力,因此,在機(jī)械類系列課程大綱中占有非常重要的位置[1][2]。

        隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的推廣和普及,機(jī)械設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法表現(xiàn)出明顯不足,常規(guī)的教學(xué)手段受到了很大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的黑板加 PPT 教案是以教師為中心,教師的關(guān)注點(diǎn)是要教給學(xué)生哪些內(nèi)容,但 OBE 教學(xué)模式(產(chǎn)出導(dǎo)向或成果導(dǎo)向)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,作為主講老師應(yīng)該了解通過相關(guān)內(nèi)容的教學(xué),學(xué)生取得的預(yù)期學(xué)習(xí)成果是什么,教師通過什么樣的教學(xué)手段有效地幫助學(xué)生達(dá)到預(yù)期效果。

        為了跟緊工程認(rèn)證的成果,導(dǎo)向教學(xué)模式與當(dāng)前中國(guó)機(jī)械制造業(yè)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變過程中對(duì)人才類型與能力需求相適應(yīng),傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式急需更新與改進(jìn)[3]。

        教學(xué)內(nèi)容的完善

        理論教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步調(diào)整與優(yōu)化。在機(jī)械設(shè)計(jì)原有傳統(tǒng)知識(shí)內(nèi)容上加以調(diào)整,增加機(jī)器整體結(jié)構(gòu)方案規(guī)劃設(shè)計(jì)、部件與組件的結(jié)構(gòu)規(guī)劃以及機(jī)器技術(shù)性能規(guī)劃設(shè)計(jì)。具體講課時(shí)以一個(gè)具體機(jī)械系統(tǒng)為例說明整機(jī)、子系統(tǒng)、部件與零件的結(jié)構(gòu)與技術(shù)性能的規(guī)劃設(shè)計(jì),統(tǒng)籌各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)布置、部件和主要零件及其連接方式的討論等。比如牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)來完成工件平面切削加工的機(jī)床,工作時(shí)電機(jī)經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)的間歇移動(dòng)。要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)機(jī)械系統(tǒng),首先要規(guī)劃整機(jī)的結(jié)構(gòu)方案,要實(shí)現(xiàn)刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)功能,要保證刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性,各零部件之間的連接方式要符合整機(jī)結(jié)構(gòu)方案規(guī)劃,即任何零部件的規(guī)劃設(shè)計(jì)都服務(wù)于整機(jī)結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能規(guī)劃的全局。

        積極推進(jìn)教學(xué)信息化,加快網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)。課程組在學(xué)校課程中心平臺(tái)上建立課程教學(xué)網(wǎng)站,課程組團(tuán)隊(duì)經(jīng)過認(rèn)真反復(fù)研討,更新教學(xué)內(nèi)容,精心開展課程設(shè)計(jì),制作課程視頻和資料,構(gòu)建“西電學(xué)堂”的課程資源,利用網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、答疑、問題討論等支持,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)“以教為主”向“以學(xué)為主、教學(xué)相長(zhǎng)”的轉(zhuǎn)變。

        重視教學(xué)過程

        《機(jī)械設(shè)計(jì)》理論教學(xué)中,我們以板書加 PPT 教學(xué)為主,積極探索建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。在課堂教學(xué)中,注重情境創(chuàng)設(shè),針對(duì)每一節(jié)課的內(nèi)容,精心設(shè)計(jì)課題引入的情境,對(duì)學(xué)生理解和掌握知識(shí)提供有效的幫助,使學(xué)生愉快地學(xué)習(xí),從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)的積極性和主動(dòng)性。比如在講零件的等壽命曲線圖(零件極限應(yīng)力圖)時(shí),筆者會(huì)在 σ-N 曲線基礎(chǔ)上,改變循環(huán)特性 r 的取值(r≠-1 和 r≠0),在一個(gè) σ-N曲線上得到一組曲線(如圖 1 所示),然后取定循環(huán)次數(shù) Ni,已知變應(yīng)力兩個(gè)參數(shù)(循環(huán)特性 r 和最大應(yīng)力 σmax)可以求解平均應(yīng)力 σm和應(yīng)力副 σa,從而得到 σm-σa曲線(如圖 2 所示),因?yàn)樵撉€上任意點(diǎn)的循環(huán)次數(shù) Ni相同,故為等壽命曲線。通過這樣的情境設(shè)立,學(xué)生很容易理解什么是等壽命曲線。

        圖1

        圖2

        我們?cè)诮虒W(xué)中注重理論和實(shí)踐的結(jié)合,筆者在日常生活中注重收集與課程有關(guān)的機(jī)器或零部件的資料(如攪拌機(jī)、滑動(dòng)軸承在老式木質(zhì)家具當(dāng)中的應(yīng)用、T 型槽螺栓在廚房的應(yīng)用、軟軸在花灑中的應(yīng)用等),并把這些資料恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到我們的課件中,學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)零部件時(shí),立即能聯(lián)想起其他的應(yīng)用,理論與實(shí)踐真正融合。

        除了課堂教學(xué)外,還輔以任務(wù)教學(xué)、討論、探索式教學(xué)等多種教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如讓學(xué)生參與到開放課程建設(shè)工作,與學(xué)生討論他們所需要的開放課程,并適當(dāng)布置三維建模和二維工程圖繪制任務(wù),這樣學(xué)生既有主人翁的感覺,又可以熟練掌握三維軟件的應(yīng)用。通過任務(wù)教學(xué),把學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用結(jié)合起,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性,把傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力融為一體。

        多樣化考核,全面科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生

        學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定是整個(gè)教學(xué)過程中重要的一環(huán),是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況及檢查教學(xué)效果的重要手段,也是幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)的重要手段。但傳統(tǒng)的考試主要考查學(xué)生記住了多少課本內(nèi)容,而非真正意義上獲取了多少知識(shí),往往就會(huì)出現(xiàn)有些學(xué)生平時(shí)不經(jīng)常到課,考前一周死記硬背的現(xiàn)象,考試是過了,可在作課程設(shè)計(jì)、完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備幾乎是空白。因此,需要改革學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定方法,摒棄死記硬背的學(xué)習(xí)方式,真正讓學(xué)生達(dá)到“出口”要求。

        筆者所在課程組經(jīng)過反復(fù)討論,確定課程總成績(jī)應(yīng)結(jié)合平時(shí)成績(jī)(含平時(shí)作業(yè)、小論文、討論課成績(jī)、出勤情況等)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末卷面成績(jī)等部分進(jìn)行綜合評(píng)定,把各部分所占總成績(jī)比例以及評(píng)價(jià)依據(jù)明確寫進(jìn)新版教學(xué)大綱。老師在上第一節(jié)課的時(shí)候就將該課程考核方案、評(píng)價(jià)依據(jù)及考核要求告知學(xué)生,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核,徹底改變課程結(jié)束時(shí)的“一考定成績(jī)”的做法。

        結(jié)論

        經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容的完善、教學(xué)過程的重視、教學(xué)考核方式的改革,筆者所帶班級(jí)學(xué)生普遍反映通過該課程的學(xué)習(xí)能夠掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本方法,設(shè)計(jì)的基本技能也能得到鍛煉。

        [1]王德倫、馬雅麗:《機(jī)械設(shè)計(jì)》,機(jī)械工業(yè)出版社,2015。

        [2]濮良貴、紀(jì)名剛:《機(jī)械設(shè)計(jì)》,高等教育出版社,2001。

        [3]陳永琴、李團(tuán)結(jié)、朱敏波:《工程教育認(rèn)證背景下〈機(jī)械設(shè)計(jì)〉教學(xué)模式探討》,《中國(guó)電子教育》2015年第3期。

        作者單位:西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 陜西西安

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